[發(fā)明專利]用油頁巖灰渣改性橡膠及其方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110355054.6
• 申請日: 2011-11-10
• 公開（公告）號(hào): CN102504368A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣引珊;于波
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號(hào): C08L9/02
• 分類號(hào): C08L9/02;C08L9/06;C08L9/00;C08K13/08;C08K11/00;C08K3/04;C08K5/09;C08K3/22;C08K3/06
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責(zé)任公司 22201
• 代理人: 王立文

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種固體燃料提油后的廢棄物再利用，尤其是油頁巖提油后的灰渣改性橡膠及方法。

背景技術(shù)：

我國是一個(gè)油頁巖資源比較豐富的國家，東北、華北、西北各省更為豐富，已開采的撫順、茂名、樺甸三個(gè)礦區(qū)探明儲(chǔ)量達(dá).多億6，此外，吉林省農(nóng)安、汪清、內(nèi)蒙古東勝、甘肅虛山嶺、窯街、新疆博格達(dá)山北麓、廣東詹縣都有很大儲(chǔ)量。2004～2006年，我國對(duì)油頁巖資源進(jìn)行了國內(nèi)首次評(píng)價(jià)，查明地質(zhì)資源量為7199億噸，折合成頁巖油為476億噸。油頁巖破碎后呈片狀，其含油率達(dá)32.2，揮發(fā)分僅為.22，而灰分可達(dá)3242，發(fā)熱量僅為33，我國在煤炭開采過程中產(chǎn)生的油頁巖達(dá)到近千萬噸，而大量油頁巖灰的處理則一直受到人們的重視。僅撫順西露天礦油母頁巖每年排棄量就達(dá)800萬噸。排棄占用大量耕地，嚴(yán)重影響了礦區(qū)周圍的生態(tài)環(huán)境。不同國家對(duì)油頁巖的用途不同。在愛沙尼亞，油頁巖主要用來發(fā)電和提煉頁巖油；在巴西，油頁巖主要用作運(yùn)輸燃料；在德國，油頁巖主要用于制造水泥和建筑材料；在中國和澳大利亞，油頁巖主要用于提煉頁巖油和用作燃料；在俄羅斯和以色列，油頁巖主要用于發(fā)電。通過直接開采得到的油頁巖用于提煉頁巖油或直接燃燒，產(chǎn)生大量灰渣，油頁巖灰渣的產(chǎn)量與日俱增，嚴(yán)重污染環(huán)境，不僅會(huì)造成空氣污染，且廢棄灰渣占地面積大，其中金屬元素和微量元素滲入地下水體，危害人們生產(chǎn)生活。目前我國油頁巖干餾和燃燒后的半焦灰渣用來制造砌塊、磚、水泥、陶粒等建材產(chǎn)品和白炭黑等。

CN101254922公開了一種《一種用油頁巖制油殘?jiān)聘男园滋亢诘姆椒ā返谝徊?、煅燒：將油頁巖制油殘?jiān)鬯殪褵?；第二步、制白炭黑：將硫酸溶液加入到煅燒過的油頁巖制油殘?jiān)?，反?yīng)后過濾，將濾餅洗滌至中性干燥，得粗品白炭黑粉末；第三步、改性白炭黑：將粗品白炭黑加入改性劑，反應(yīng)后靜置，取出漂浮于溶液上方的疏水層，經(jīng)干燥即為改性白炭黑。

CN101037204公開了一種《一種利用油母頁巖灰制備白炭黑的方法》，：1)將油母頁巖灰破碎，2)將破碎后的油頁巖灰與NaOH溶液混合，20～200℃下在攪拌器中反應(yīng)0.5～24小時(shí)，攪拌速度為：100～800r/min；3)將上述反應(yīng)物料通過真空過濾，使反應(yīng)液分為堿溶性和堿不溶性兩個(gè)部分；4)在上述濾液中加入分散劑，并用硫酸或鹽酸調(diào)節(jié)pH值到3.0～10.0，同時(shí)用磁力攪拌器攪拌分散0.5～4小時(shí)；5)靜置陳化0.5～24小時(shí)，產(chǎn)生白色絮狀沉淀；6)將上述沉淀物過濾；7)將濾餅進(jìn)行真空干燥，干燥溫度為40～80℃，即得到白炭黑。

這些利用雖然能夠消化掉一部分油頁巖灰渣，但做建材產(chǎn)品附加值低，生產(chǎn)白炭黑雖然附加值高，但一些有益組分未能得到充分利用而被燒掉了，增加了二氧化碳的排放，造成了資源浪費(fèi)。

現(xiàn)有的油頁巖灰渣除做建材外就是生產(chǎn)白炭黑，沒有人想到還可以做改性橡膠的填料，本發(fā)明的思想就在于克服人們的偏見，提供一種用油頁巖灰渣生產(chǎn)炭黑的配方及其方法。用污染環(huán)境的廢棄物生產(chǎn)出高端產(chǎn)品，不僅節(jié)約了二次焙燒的能源，還減少了因二次焙燒產(chǎn)生的二氧化碳的排放。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的就在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用油頁巖灰渣改性橡膠。

本發(fā)明的另一目的是提供一種用油頁巖灰渣改性橡膠的方法。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

用碳化油頁巖灰渣改性橡膠，按質(zhì)量份數(shù)：

碳化油頁巖灰渣20-40份

炭黑60-80份

生膠100份

硬脂酸4份

氧化鋅5份

硫粉1.5份

促進(jìn)劑1.5份。

用油頁巖灰渣改性橡膠的方法，包括以下順序和步驟：

a、將提油后的油頁巖灰渣粉碎至＜300目；

b、放入高溫爐中，焙燒溫度500～700℃，隔絕空氣保溫1～2小時(shí)，隨爐冷卻制成碳化油頁巖灰渣；

c、將碳化油頁巖灰渣20-40份、生膠100份、炭黑60-80份、硬脂酸4份、氧化鋅5份、硫粉1.5份和硫化促進(jìn)劑1.5份裝入混煉機(jī)中；

d、在110-130℃條件下混煉13-20分鐘；

e、冷卻后在平板硫化儀中成型。

步驟c所述的生膠為丁腈橡膠、丁苯橡膠或順丁橡膠。

步驟c所述的硫化促進(jìn)劑為硫化促進(jìn)劑M，硫化促進(jìn)劑D，硫化促進(jìn)劑TT，硫化促進(jìn)劑H，硫化促進(jìn)劑ZDMC，硫化促進(jìn)劑ZBX或硫化促進(jìn)劑NA-22任一種。